经常使用运动手表的朋友们可能会知道,GPS轨迹感觉很“玄学”,有时轨迹形状跑出来的结果很好,有时就不尽如人意。那么影响GPS主要原因都有哪些呢?
GPS定位原理GPS卫星定位基本方程组(4个卫星)如下:
说明:
(x,y,z):是待定位GPS终端(UE)的WGS84三维坐标,是方程中的未知数。
δ:是待定位GPS终端(UE)的本地时钟与GPS卫星时钟的偏差,也是方程中的未知数。由于GPS终端的本地时钟的精度有限,它与GPS卫星时钟之间,难免会存在一定的偏差。
c:表示光速,是常数。
(xi,yi,zi):表示第i颗卫星的WGS84三维坐标,可通过GPS卫星发射的导航电文计算得出,是方程中的已知数。
PRi:表示待定位GPS终端(UE)测量得到的第i颗卫星的伪距,是方程中的已知数。
伪距包含两部分内容:第一部分是待定位GPS终端(UE)离第i颗GPS卫星的直线距离;第二部分包含第i颗GPS卫星的伪距校正值。
伪距校正值包括相对论效应引起的距离校正值、GPS时钟偏差引起的距离校正值、电离层时延引起的距离校正值。
伪距减去伪距校正值,便可以获得待定位GPS终端(UE)离第i颗GPS卫星的直线距离。
c*ζi:表示第i颗GPS卫星的伪距校正值,这些参数可通过GPS卫星发射的导航电文、以及待定位GPS终端(UE)的初始位置计算得到。GPS终端的初始位置可以是普通GPS终端的上一次定位结果,或者在WCDMA中,UE可利用参考小区天线的位置作为初始位置。
有了上述四个GPS伪距方程,便可以求解4个未知数(x、y、z、以及δ)。如果待定位GPS终端能够测量到更多GPS卫星的伪距值,则方程的个数还可以增加。
卫星的发射功率并不大,信号到达地面时已经很弱。(这种信号强度相当于1.6万公里外一个25瓦的灯泡发出的光。再做个比喻,它比电视机天线所接收到的功率还要低10亿倍),那么,除开GPS本身信号就很弱的原因外,主要的因素又有哪些呢?
天气
GPS信号需要穿过大气层才能到达里面,所以天气的影响是客观存在的,诸如云层、雨雪、磁场都会对GPS信号产生影响。晴朗的天气能带来更高的定位精度。
建筑
建筑物不仅会对GPS信号造成遮挡(可用定位卫星减少),建筑物本身对GPS信号的反射、折射还会带来多径效应,对于GPS来说,这个误差才是真正致命的,可以达到几百米,甚至上公里。
轨迹比对:
1)开阔场景(圆点轨迹代表真值,黄色代表手表轨迹):
2)高层社区: